مصابيح استشعار الرادار LED المقاومة للانفجار: ثورة في السلامة والكفاءة في التعدين تحت الأرض

مقدمة  

تتطلب عمليات التعدين تحت الأرض أنظمة إضاءة تُولي الأولوية للسلامة وكفاءة الطاقة والقدرة على التكيف مع البيئات القاسية. غالبًا ما تفشل تركيبات الإضاءة المتوهجة أو الفلورية التقليدية في هذه المناطق، مما يُشكل خطر الاشتعال في الأجواء الغنية بالميثان ويتطلب صيانة دورية. إليكم مصابيح LED المقاومة للانفجار والمُزودة بمستشعر رادار - حل متطور يجمع بين تصميم آمن تمامًا، وذكاء استشعار الحركة، ومتانة فائقة.

1. نظرة عامة على التكنولوجيا

المكونات الأساسية:

- مبيت مقاوم للانفجار: حاويات مصنوعة من الألومنيوم المصبوب أو الفولاذ المقاوم للصدأ بتصنيف IP66/IP68، مصممة لاحتواء الشرر الداخلي وتحمل الضغوط التي تصل إلى 1.5 ميجا باسكال (وفقًا لمعايير ATEX/IECEx).  

- وحدات LED: مصابيح LED عالية الكفاءة من نوع COB (رقاقة على اللوحة) بدرجة حرارة سطح ≤70 درجة مئوية، مما يزيل مخاطر الاشتعال.

- أجهزة استشعار الرادار: أجهزة استشعار الحركة بالموجات الدقيقة بتردد 5.8 جيجاهرتز مع نطاقات كشف قابلة للتعديل (3-15 مترًا) وزوايا تغطية 120 درجة.

 كيف يعمل:

يُصدر مستشعر الرادار موجات دقيقة عالية التردد ترصد الحركات الدقيقة (حتى من خلال الغبار أو الدخان). عند استشعار أي نشاط، يُصبح سطوع الضوء ١٠٠٪ (مثل ١٥٠ لوكس). بعد فترة تأخير مُحددة مسبقًا (٣٠ ثانية-٣٠ دقيقة)، ينخفض ​​سطوعه إلى ٢٠-٣٠٪ في وضع الاستعداد، مما يُقلل من هدر الطاقة في المناطق غير المأهولة.

2. المزايا الرئيسية لتطبيقات التعدين

2.1 تعزيز السلامة

- تخفيف المخاطر: معتمد للمنطقة 1/21 (أجواء الغاز/الغبار المتفجرة)، مما يمنع اشتعال غاز الميثان أو غبار الفحم.

- تصميم آمن ضد الفشل: حماية مزدوجة - تعمل الصمامات الحرارية على قطع الطاقة إذا تجاوزت درجات الحرارة 85 درجة مئوية، بينما تحمي واقيات التيار الزائد من ارتفاع الجهد.

2.2 توفير الطاقة

- الإضاءة التكيفية: يعمل التعتيم الناتج عن الرادار على تقليل استخدام الطاقة بنسبة 60-80% مقارنة بالأضواء المضاءة دائمًا.

- الكفاءة: 120-150 لومن/وات مقابل 15 لومن/وات للمصابيح المتوهجة. مثال: استبدال المصابيح المتوهجة بقدرة 10×100 وات بمصابيح LED بقدرة 30 وات يوفر حوالي 2500 كيلووات في الساعة/الشهر.  

2.3 تقليل الصيانة

- عمر افتراضي يصل إلى 50000 ساعة: يعمل لمدة تتراوح من 5 إلى 7 سنوات في بيئات تعمل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، مما يقلل من الوصول إلى النفق للبدائل.

- مقاومة الاهتزاز: لا يحتوي على خيوط أو مكونات زجاجية - يتحمل الصدمات الناتجة عن أنشطة الحفر / التفجير.

 3. التطبيقات الهامة في المناجم

 3.1 انجرافات النقل

يضمن السطوع الكامل الذي يتم تنشيطه بالرادار الرؤية للرافعات/الشاحنات التي تقترب من الزوايا العمياء، مع التعتيم تلقائيًا بعد العبور للحفاظ على الطاقة.

 3.2 أعمدة التهوية

يحافظ السطوع المنخفض في وضع الاستعداد (20%) على الحد الأدنى من الإضاءة، ويشتعل فقط أثناء وصول طاقم الصيانة.

 3.3 مناطق الفحم

أجهزة استشعار مقاومة للغبار تكتشف تحركات عمال المناجم بشكل موثوق حتى في البيئات ذات الجسيمات العالية، مما يضمن إضاءة آمنة أثناء الحفر.

 3.4 طرق الهروب في حالات الطوارئ

يتم تنشيط النسخ الاحتياطية للبطارية المدمجة (وقت تشغيل مدته 90 دقيقة) أثناء انقطاع التيار الكهربائي، مع استشعار الحركة لتوجيه عمليات الإخلاء.  

4. دراسة الحالة: منجم النحاس في تشيلي

التحدي: واجه منجم النحاس الجوفي أعطالًا متكررة في المصابيح (الرطوبة / الاهتزازات) وهدر 35٪ من الطاقة من الإضاءة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع في المناطق ذات حركة المرور المنخفضة.

 الحل: تم تركيب 120 مصباح رادار LED مقاوم للانفجار (ما يعادل 100 واط، 30 واط فعلي) في أنفاق النقل ومناطق الراحة.

 النتائج (12 شهرًا):

- توفير الطاقة: انخفاض بنسبة 68% في تكاليف الكهرباء للإضاءة (18500 دولار أمريكي/السنة).

- السلامة: لا توجد حوادث اشتعال مرتبطة بالإضاءة على الرغم من تركيزات الميثان التي تصل إلى 1.2٪.

- الصيانة: انخفضت تكاليف استبدال المصابيح من 15/شهر إلى 2/سنة.

 5. المعايير والشهادات

يضمن الامتثال العالمي الموثوقية:

- مقاومة للانفجار: توجيه ATEX 2014/34/EU (الاتحاد الأوروبي)، IECEx (دولي)، MSHA (الولايات المتحدة)

- البيئة: مقاومة الصدمات IK10، نطاق التشغيل من -40 درجة مئوية إلى +55 درجة مئوية

- التوافق الكهرومغناطيسي: EN 55015، غير متأثر بأجهزة التردد اللاسلكي القريبة

 6. الاتجاهات المستقبلية

- تكامل الذكاء الاصطناعي: تحليلات تنبؤية لتتبع أنماط المرور وتحسين جداول التعتيم.

- الشبكات الشبكية: أضواء مع اتصال Zigbee/LoRa للمراقبة المركزية عبر منصات إنترنت الأشياء.